Sythesis, Characterization and Catalytic Applications of Nickel(II) and Palladium(II) Bis(hydroxymethyloxazoline) Complexes in Cross Coupling and C-H arylation Reactions. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Thesis_Final_Modified.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

تم - في هذه الدراسة – إجراء توليف متصلات هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين جديدة (بوكس-هيدروكسي-1 و بوكس-هيدروكسي-2) ومتصلة بيريدل أوكسازولين جديدة (بي-أوكس-هيدروكسي) ومتصلة بنزأوكسازولين بنزويك أسيد (أوكس-أسيد). كما تم أيضا توليف معقدات بلاديوم- هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين (بلاديوم- بوكس- هيدروكسي-1 و بلاديوم- بوكس- هيدروكسي-2) ومعقدات البلاديوم- بيريدل أوكسازولين (بلاديوم- بي-أوكس-هيدروكسي) و معقدات نيكيل- هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين (نيكيل- بوكس- هيدروكسي-1) ونيكيل بس اوكسازولين (نيكيل - بوكس-أ). تم توصيف المتصلات هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين و بيريدل أوكسازولين و بنزأوكسازولين بنزويك أسيد ومعقدات بلاديوم- هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين وبلاديوم- بيريدل أوكسازولين ونيكيل- هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين ونيكيل بس اوكسازولين باسنخدام مختلف التقنيات التحليلية والطيفية. تظهر هيكيلية المعقد بلاديوم- بوكس- هيدروكسي-1 والمنشأة باستخدام الأشعة السينية بوضوح أن ذرات النيتروجين الإثنتين في حلقتي الأوكسازولين تتصلان مع ذرة البلاديوم بشكل ثنائي وأن ذرتي الهاليد هما على شكل مربع مستو مشوه. كانت محفزات البلاديوم- هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين فعالة في تفاعل اقتران سوزوكي - مايورا لحمض البورونيك مع أريل اليود والبروم في الماء النقي، وأريل اليود، البروم والكلور في الماء وثنائي ميثيل الفورم أميد بنسبة (1:1). كما تم تحفيز تفاعلات الاقتران ميزوروكي-هيك لهاليدات الأريل مع الألكينات الطرفية، والخالية من النحاس وتفاعل اقتران هاليدات الأريل مع الأمكانيات الطرفية بشكل فعال باستخدام هذه المحفزات. وأخذنا في الإعتبار مشتقات مختلفة من الأحماض أريل البورون، هاليدات الأريل والألكينات والألكاينات مع مجموعة واسعة من المجموعات الوظيفية على شكل بدائل في التفاعلات. في حين اعتبر حفاز نيكيل- بوكس- هيدروكسي-1 و نيكيل- بوكس- هيدروكسي-1/أسيتات النيكيل رباعية التميوه كنظام تحفيزي في حفز تفاعل أريلة الكربون-الهيدروجين للأرينات غير المنشطة. كان حفاز البلاديوم- هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين 1 فعالا أيضا في تفاعلات الكربنلة الكحولية والكربنلة الأمينية لأريل اليود. كما وجد أن محفزات البلاديوم- هيدروكسي ميثيل بس أوكسازولين هي مستقرة بشكل كبير في الهواء والرطوبة.

English Abstract

Herein, we carried out the synthesis of new bis(hydroxymethyloxazoline) ligands (BOX-OH-1 and BOX-OH-2), new pyridinyloxazoline ligand (Py-OX-OH) and benzooxazolinebenzoic ligands (OX-COOH). The synthesis of palladium(II) bis(hydroxymthyloxazoline) complexes [Pd-(BOX-OH)-1 and Pd-(BOX-OH)-2] and palladium(II) pyridinyloxazoline complex [Pd-Py-(OX-OH)], nickel(II) bis(hydroxymethyloxazoline) [Ni-(BOX-OH)-1] and nickel(II) bis(oxazoline) [Ni-BOX-A] were also successfully accomplished. The new BOX-OH and Py-OX-OH ligands, Ni-BOX, Pd-Py-(OX-OH) and Pd-(BOX-OH) catalysts were characterized using various analytical and spectroscopic techniques. The established X-ray crystal structure of the complex [Pd-(BOX-OH)-1] showed that the two nitrogen atoms of the two oxazoline rings in the bidentate ligand were bound to the palladium metal atom and the two halide on the palladium atom were in a distorted square planar geometry. The Pd-(BOX-OH) catalysts were effective in the Suzuki-Miyaura coupling reactions of aryl boronic acids with aryl iodides and aryl bromides in neat water, iodides, aryl bromides and aryl chlorides in DMF:H2O (1:1). Mizoroki-Heck coupling reactions of aryl halides with terminal alkenes, and copper free Sonogashira coupling reaction of aryl halides with terminal alkynes were also effectively catalyzed by these catalysts. We considered various derivatives of aryl boronic acids, aryl halides, alkenes and alkynes with a wide range of functional groups on the as substituents. While the Ni-BOX-OH-1 catalyst and Ni(OAc)2.4H2O/BOX-OH-1 catalytic system each was considered for the catalyzed C-H arylation reaction of unactivated arenes. The Pd-(BOX-OH)-1 complex was also active in the alkoxycarbonylation and aminocarbonylation reactions of aryl iodides. The Pd-BOX-OH catalysts were found to be highly air and moisture stable.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor:	Bassam, El Ali
Committee Members:	Mohammed, Fettouhi and Suleiman, Rami
Depositing User:	IBRAHIM ABDULLAHI (g201308950)
Date Deposited:	05 Jun 2016 05:31
Last Modified:	01 Nov 2019 16:34
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140010